به نظر شما چند قطره روغن جلبک چه کارهایی می تواند انجام دهد؟ برای پاسخ به این سوال تا پایان مطلب با های فن تک همراه شوید.
از آنجایی که ایالات متحده تلاش می کند تا سال 2050 به سمت اقتصاد انرژی پاک و انتشار کربن صفر خالص حرکت کند، به نظر می رسد که سوخت های زیستی به پایان خود نزدیک می شوند، چراکه این مایعات با منابع تجدید پذیر می توانند جایگزین مستقیم انرژی برای خودروهای نفت خیز یا فرآیندهای صنعتی بدون نیاز به تغییر کل زیرساخت شبکه برق باشند.
به طور خاص، به نظر می رسد که دولت تمرکز خود را بر روی غلات سبزی که می تواند برخی از نیازهای انرژی آمریکایی ها را برآورده کند، افزایش می دهدو این غلات سبز جلبک ها هستند!
ویژگی های سیستم‌های جلبکی فعال جذب دی اکسید کربن افزایش می دهند. این اهداف دو جانبه است: کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و کشت جلبک برای سوخت های زیستی و سایر محصولات زیستی.
از نظر فنی، بیشتر انرژی جریان اصلی در حال حاضر از جلبک ها تامین می شود. نفت خامی که به صنعت سوخت فسیلی قدرت می بخشد، حاصل ذخایر جلبک های باستانی است. پس از میلیون‌ها سال گرما و فشار، جانداران دریایی مانند گیاهان و یوکاریوت‌ها به هیدروکربن‌هایی تبدیل شدند که نفت امروزی را تشکیل می‌دهند. اما جلبک‌ها در صورت تقاضا برای تولید نفت با مهندسی ،می‌توانند راه‌حلی با کربن کمتر برای نیازهای انرژی ارائه دهند. پروژه‌های صورت گرفته، طیف وسیعی از رویکردها، از جمله استفاده از جلبک‌ها از جذب مستقیم هوا و ذخیره خوراک حیوانات را نشان می‌دهند.
فناوری جلبک برای ایجاد محصولات تجدیدپذیر مانند سوخت های زیستی، مورد استفاده در جایگزین های پلاستیکی و مواد مغذی قرار می گیرد، که می توانند به عنوان محصولات دارویی نیز مانند چای سبز و جینسنگ مورد استفاده قرار گیرند.
در جستجوی راه حلی، مهندسان آزمایشگاه ملی شمال غرب اقیانوس آرام از فرآیندهای زمین الهام گرفتند و به روشی برای تشکیل سوخت به نام مایع سازی گرمابی دست یافتند. به جای استخراج جداگانه روغن، جلبک‌ها، پروتئین‌ها و همه چیز را در دما و فشار فوق‌العاده بالا می‌پزند تا نحوه تشکیل نفت در زیر آب را شبیه‌سازی کنند. اگرچه تاکنون تنها در مقیاس های کوچک انجام شده است، اما می تواند یکی از راه حل های پیشنهادی برای نادیده گرفتن هزینه های گران کم آبی باشد.
به گفته جاش مک کان، استادیار علوم دامی در دانشگاه ایلینویز اوربانا شامپین ، «پروتئین یکی از گران ترین ماکرومولکول ها{ ماکرومولکول یک مولکول بسیار بزرگ است، مانند پروتئین، که معمولاً از پلیمریزاسیون زیرواحدهای کوچکتری به نام مونومر تشکیل شده است.} در خوراک است. اگر معلوم شود که جلبک ها از نظر هزینه قابل رقابت با خوراک های تثبیت شده تر هستند، می توانند انتخابی ارزان اما باکیفیت برای تولید کنندگان دام باشند.»
در همین حال، هزینه برای سوخت های زیستی مبتنی بر جلبک نیز یک عامل دست و پا گیر باقی می ماند. تخمین های قیمت بسته به تولیدکننده و مقیاس متغیر است، اما تا کنون هیچ چیزی به اندازه کافی نزدیک به رقابت با میانگین ملی فعلی که 3.53 دلار در هر گالن بنزین در پمپ ها است، نیست. یکی از پروژه ها، کنسرسیوم صنعتی جلبک های دریایی در دانشگاه دوک، در تلاش است تا سوخت زیستی جلبک ها را با قیمت 5 دلار در هر گالن در مقیاس تجاری تولید کند.
اگرچه شواهد قطعی برای اثبات اینکه سوخت های زیستی جلبک ها هنگام سوزاندن گازهای گلخانه ای کمتری نسبت به سوخت های فسیلی منتشر می کنند، وجود ندارد، اما محصول خالص دی اکسید کربن آن کمتر از سوخت های سنتی است. برای رشد یک کیلوگرم جلبک تقریباً 1.8 کیلوگرم دی اکسید کربن مصرف می شود. در مقایسه، یک درخت بالغ سالانه حدود 22 کیلوگرم دی اکسید کربن جذب می کند. علاوه بر این، موجودات فتوسنتز کننده برای رشد به آب شیرین یا زمین های زراعی نیاز ندارند، و این امر باعث کاهش تقاضا برای منابع طبیعی به طور فزاینده کمیاب می شود.
اما قبل از اینکه آنها بتوانند سوخت های زیستی تولید کنند، باید قطرات ریز روغن موجود در جلبک ها برداشت شوند. طبق گفته منینگ، این سلول ها حدود 10 میکرون یا 0.001 میلی متر عرض دارند.
به گفته محققان: «ما در اینجا به دنبال جزئیات هستیم. ما دنبال سلول‌های کوچک می‌رویم، و به دنبال قطرات کوچک روغنی که درون آن سلول‌ها وجود دارد می‌رویم. بنابراین ما تنوع زیادی در تولید روغن در جلبک ها داریم که از 15 درصد تا 50 درصد روغن [به ازای هر موجود زنده] متغیر است.»
گاهی اوقات برای افزایش این ذخایر چربی، جلبک ها تحت فشار قرار می گیرند که باعث می شود بازده روغن افزایش یابد. پرورش دهندگان می توانند با نگه داشتن مواد مغذی مانند گوگرد و نیتروژن یا افزایش دما و نور، سطح را بالا ببرند. گونه خاصی از جلبک ها نیز نقش مهمی ایفا می کنند.
های فن تک از شما دعوت می کند نظرات خود را در مورد این مقاله به اشتراک بگذارید